TWM517397U - 觸控式顯示裝置 - Google Patents

Description

觸控式顯示裝置

本新型創作是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種觸控式顯示裝置。

隨著電子科技的進步，電子產品成為人們生活中必要的工具。而為了提升電子產品使用上的便利，在顯示裝置上提供觸控的人機介面，成為現在電子產品的必要功能。

現今，市面上的電子產品皆具有方便的觸控輸入介面與顯示功能。一般而言，以家電產品為範例，習知技術的顯示模組與觸控式按鍵模組獨自分開，並分別具有各自的驅動晶片以專責其功能。在此狀況下，習知的家電產品在整合顯示及觸控的驅動晶片方面，需要額外的電路來配合。因此，習知的家電產品在製造上較為複雜，生產成本也較高。

本新型創作一種觸控式顯示裝置，用以同時提供顯示以及觸控感應功能的模組化產品。

本新型創作提供一種觸控式顯示裝置包括薄膜、中間層基板、電路基板、彈性導電體以及多個顯示單元。薄膜具有多個透光圖案。中間層基板具有第一面、第二面以及多個圖案化貫通孔。中間層基板的第一面結合於薄膜，其中多個圖案化貫通孔的位置分別與多個透光圖案的位置相對應。電路基板結合於中間層基板的第二面，並且配置有控制晶片。多個顯示單元配置在電路基板上分別對應多個圖案化貫通孔之位置，並且耦接控制晶片。多個透光圖案中至少其中之一作為觸控區域。觸控區域利用彈性導電體耦接控制晶片，且控制晶片藉由偵測觸控區域上的電容變化狀態以進行觸控偵測動作。

在本創作的一實施例中，上述之控制晶片配置在電路基板的背面。

在本創作的一實施例中，上述之控制晶片包括控制電路、顯示驅動電路以及觸控偵測電路。控制電路用以依據觸控訊號來輸出驅動訊號。顯示驅動電路耦接控制電路，用以依據驅動訊號來驅動顯示單元。觸控偵測電路耦接在控制電路與觸控區域之間，用以產生觸控訊號。

在本創作的一實施例中，上述之觸控偵測電路為一種電容式觸控感應器。

在本創作的一實施例中，上述之中間層基板為非透明材料基板。

在本創作的一實施例中，上述之彈性導電體為金屬彈簧。

在本創作的一實施例中，上述之各顯示單元分別發送多種波長的可見光。

在本創作的一實施例中，上述之各顯示單元為發光二極體晶粒。

在本創作的一實施例中，上述之觸控式顯示裝置更包括多數個導光膠體，填滿在非對應至少一觸控區域的圖案化貫通孔中。

在本創作的一實施例中，上述之電路基板為印刷電路板。

基於上述，本新型創作提供一種觸控式顯示裝置，具有至少一觸控區域以及多個顯示單元設置於模組化的基板上，並搭配具備有驅動顯示以及處理觸控偵測的積體電路，使利用單一驅動電路即可達到同時提供觸控及顯示功能。

為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧觸控式顯示裝置

110‧‧‧薄膜

111、112、113、114、115、115_1、115_2、115_3、115_4、116、116_1、116_2、116_3、116_4、117、117_1、117_2、117_3、117_4‧‧‧透光圖案

120‧‧‧中間層基板

121、122、123、124、125、125_1、125_2、125_3、125_4、126、126_1、126_2、126_3、126_4、127、127_1、127_2、127_3、127_4‧‧‧圖案化貫通孔

130‧‧‧電路基板

120a、130a‧‧‧第一面

120b、130b‧‧‧第二面

140a、140b、140c‧‧‧顯示單元

150a、150b、150c、150d‧‧‧彈性導電體

200‧‧‧控制晶片

210‧‧‧觸控偵測電路

220‧‧‧控制電路

230‧‧‧顯示驅動電路

CS‧‧‧電容變化訊號

TS‧‧‧觸控訊號

DS‧‧‧驅動訊號

圖1繪示本創作的一實施例的觸控式顯示裝置的剖面結構示意圖。

圖2繪示本創作的一實施例的薄膜的示意圖。

圖3繪示本創作的一實施例的中間層基板的第一面的示意圖。

圖4A、圖4B繪示本創作的一實施例的電路基板的第一面與 第二面的示意圖。

圖5繪示本創作的一實施例的控制晶片的示意圖。

以下請參照圖1，圖1繪示本創作的一實施例的觸控式顯示裝置的剖面結構的示意圖。觸控式顯示裝置100包括薄膜110、中間層基板120、電路基板130以及多個顯示單元140a~140c。薄膜110具有多個透光圖案111~117。中間層基板120具有第一面120a、第二面120b以及多個圖案化貫通孔121~127。中間層基板120的第一面120a用以貼合於薄膜110，並且，圖案化貫通孔121~127分別與透光圖案111~117的位置相對應。電路基板130接觸並貼合至中間層基板120的第二面120b，電路基板130並可配置控制晶片200。顯示單元140a~140c配置在電路基板130上分別對應圖案化貫通孔125~127的位置，並且，彈性導電體150a~150d配置在電路基板130上分別對應圖案化貫通孔121~124的位置。

附帶一提的，在本創作實施例中，薄膜110的透光圖案111~117與中間層基板120當中的圖案化貫通孔121~127可具有相同的圖案形狀。

進一步來說，在本創作實施例中，觸控式顯示裝置100是將薄膜110、中間層基板120以及電路基板130三者相互結合而成。因此，薄膜110當中的透光圖案111~117可透過圖案化貫通 孔121~127以與電路基板130上配置的顯示單元140a~140c以及彈性導電體150a~150d分別相對應。在本創作實施例中，薄膜110上的部分的透光圖案115~117配置的位置分別對應於電路基板130上的顯示單元140a~140c。藉由將顯示單元140a~140c配置於對應的圖案化貫通孔125~127的容置空間當中，顯示單元140a~140c可以透過對應的透光圖案115~117發送可見光至觸控式顯示裝置100外以呈現顯示功能。在本實施例中，中間層基板120可為非透明材料基板，如此一來，顯示單元140a~140c可分別被區隔在圖案化貫通孔125~127所形成的容置空間中，顯示單元140a~140c所發送的可見光不會相互干擾而影響到顯示的效果。

另一方面，在本創作實施例中，薄膜110上的另一部分的透光圖案111~114分別對應於電路基板130上配置的多個彈性導電體150a~150d。藉由將多個彈性導電體150a~150d配置於對應的圖案化貫通孔121~124的容置空間當中，彈性導電體150a~150d與薄膜110上的透光圖案111~114以及電路基板130之間可產生電性耦接關係，再透過電路基板130上的導線，彈性導電體150a~150d並與控制晶片200相耦接。如此一來，透光圖案111~114可作為分別獨立的多個觸控區域。並且，在當使用者利用手指或者觸控筆等方式觸碰透光圖案111~114的表面時，可以使得透光圖案111~114的表面上形成的觸控區域產生電容值的變化。並且，這個電容值的變化可以透過透光圖案111~114分別對應的彈性導電體150a~150d以傳遞至控制晶片200。更具體的說，控制晶片 200可以經由判斷薄膜110上的透光圖案111~114所分別形成的觸控區域的表面電容變化，來進行所屬電子產品的操控動作。在有需求的條件下，控制晶片200可依據使用者所進行的操控動作來調整顯示單元140a~140c的顯示狀態。

值得注意的是，本創作實施例當中的彈性導電體150a~150d可以是具有導電功效的金屬彈簧，並且藉由將彈性導電體150a~150d容置在中間層基板120的貫通孔121~124當中，使薄膜110、彈性導電體150a~150d耦接以及電路基板130依序相互耦接。由此一來，彈性導電體150a~150d可以分別將透光圖案111~114的表面的電容變化狀態以電性訊號的方式傳遞至控制晶片200。

附帶一提的，在本創作實施例當中的各顯示單元140a~140c可為一個或多個的發光二極體晶粒，並且經由控制電路220提供驅動信號來進行驅動控制動作。控制電路220可以藉由控制發光二極體晶粒的發光亮度來提供顯示功能。另外，控制電路220也可透過控制各顯示單元140a~140c上的多個發光二極體的發光狀態來使各顯示單元140a~140c產生不同的顏色。在本創作實施例中，上述的多個發光二極體晶粒可分別發送多種波長的可見光的發光二極體晶粒，用以提供例如紅光、藍光或綠光等可見光。

另外，在本創作實施例當中的薄膜110上的透光圖案111~117以及對應中間層基板120上的圖案化貫通孔121~127的排列位置以及數量皆不限於圖1所示。本創作的透光圖案以及圖案 化貫通孔可依據不同的使用需求來變化圖案、配置位置以及數量。相對的，本創作的彈性導電體與顯示單元也可以依據不同的使用需求來對應配置在電路基板130上相對透光圖案以及圖案化貫通孔的位置。甚至，可以依據不同使用需求設計，將彈性導電體與顯示單元配置在電路基板130上的同一位置，並且對應配置在同一透光圖案之下以及容置在同一圖案化貫通孔之中。

以下請參照圖2。圖2繪示本創作的一實施例的薄膜的示意圖。舉例來說，在本創作實施例中，觸控式顯示裝置可以被應用在空調裝置上，並且依據空調裝置的控制需求可以將薄膜110的圖案樣式設計為一種空調控制圖案。進一步來說明，薄膜110上具有多個透光圖案，其中透光圖案111~114分別作為多個獨立的觸控區域，可作為供使用者選擇多種不同模式選擇的觸控功能。特別的是，薄膜110上作為觸控區域的透光圖案111~114可以依據不同的使用需求來設計各種圖案樣式，例如透光圖案111為定時圖案、透光圖案112為風速圖案、透光圖案113為模式選擇圖案以及透光圖案114為開關圖案。另一方面，薄膜110上除了透光圖案111~114以外的其他透光圖案則可作為分別獨立的多個顯示區域，並且藉由對應配置的顯示單元的顯示變化來呈現不同模式的操作狀態顯示。例如，透光圖案115_1~115_4用以呈現風量變化圖案。透光圖案116_1~116_4用以呈現時間圖案。透光圖案117_1~117_4用以呈現各種不同模式的圖案。

更具體的說，同時參照圖1、2。首先，當使用者依據空 調控制需求所觸碰薄膜110上作為觸控區域的透光圖案111~114時。例如，使用者觸碰風速控制圖案的透光圖案112，控制晶片接收透光圖案112表面的電容變化訊號，並且對應控制透光圖案115_1~115_4的明暗變化來顯示當前選擇的風量大小。又例如，當使用者觸碰定時圖案的透光圖案111，則控制晶片200據此對應控制透光圖案116_1~116_4的明暗變化來顯示當前所設定的時間。

在此，本案的透光圖案的形狀與面積大小都沒有固定的限制。

以下請參照圖3。圖3繪示本創作的一實施例的中間層基板的第一面的示意圖。在本創作實施例中，中間層基板120具有多個圖案化貫通孔，彼此之間分隔設置，並且可以依據使用需求將各別的圖案化貫通孔設計為不同的圖案。例如，圖案化貫通孔125_1~125_4可設計相同於透光圖案115_1~115_4。圖案化貫通孔126_1~126_4可設計相同於透光圖案116_1~116_4。圖案化貫通孔127_1~127_4可設計成方格圖案，使對應於透光圖案117_1~117_4的各個顯示區域。

附帶一提的，本創作實施例中，在非對應至少一觸控區域的圖案化貫通孔當中，例如圖案化貫通孔125_1~125_4、126_1~126_4、127_1~127_4，所述圖案化貫通孔可分別利用導光膠體來填滿，用以增加顯示單元在圖案化貫通孔當中的光線集中程度，並藉以提升對應的顯示單元所能呈現的顯示效能。

以下請參照圖4A。圖4A繪示本創作的一實施例的電路 基板的第一面的示意圖。在本創作實施例中，電路基板130的第一面130a配置有彈性導電體150a~150d以及顯示單元140a~140c。其中，彈性導電體150a~150d以及顯示單元140a~140c的相對位置是對應圖案化貫通孔的位置來配置。

以下請參照圖4B。圖4B繪示本創作的一實施例的電路基板的第二面的示意圖。在本創作實施例中，電路基板130的第二面130b配置有控制晶片200。並且，由於控制晶片200配置在電路基板130的第二面130b，所以電路基板130的第一面130a可以有更多空間用以配置額外的彈性導電體以及顯示單元。

附帶一提的，在本創作實施例中，控制晶片200不限於配置在電路基板130的第二面130b，亦可依據不同使用需求來設計，將控制晶片200配置在電路基板130的第一面130a。

值得注意的是，在本創作實施利中，電路基板130可以是具有電路配線(圖上未示)的印刷電路板，用以提供不同電子元件之間的電性連接功能。因此，在本創作實施利中，電路基板130的第一面130a配置的彈性導電體150a~150d以及顯示單元140a~140c可以透過電路基板130分別耦接至電路基板130的第二面130b的控制晶片200。因此，控制晶片200藉由上述耦接關係，可以同時控制顯示單元並且同時偵測觸控區域的觸摸狀態。

此外，彈性導電體150a~150d除提供電性訊號的傳送外，來提供彈力在電路基板130及對應的觸控區域間，增加使用者執行觸控的觸感。

以下請參照圖5，圖5繪示本創作的一實施例的控制晶片的示意圖。在本創作實施利中，控制晶片200可包括觸控偵測電路210、控制電路220以及顯示驅動電路230。進一步來說，觸控偵測電路210耦接控制電路220，用以藉由偵測外部觸控狀態來產生觸控訊號TS，並將觸控訊號TS輸出至控制電路220。控制電路220依據觸控訊號TS來決定輸出驅動訊號DS至顯示驅動電路230。顯示驅動電路230用以控制外部顯示單元。其中，在本創作實施例中，觸控偵測電路210是可判斷電容變化的偵測電路，用以偵測並接收外部觸控區域上的表面電容變化訊號CS來對應輸出觸控訊號TS至控制電路220。

綜上所述，本新型創作的觸控式顯示裝置具有簡單的模組架構，不需要相互獨立的顯示模組與控制模組，以及多個控制晶片。本新型創作的觸控式顯示裝置同時具有顯示功能的顯示單元以及控制功能的觸控區域，並且搭配控制晶片直接控制顯示單元並且同時偵測觸控區域的觸摸狀態，使得具備方便的控制界面以及顯示功能，進一步達到減少觸控式顯示裝置的設計成本以及開發時間。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧觸控式顯示裝置

110‧‧‧薄膜

111、112、113、114、115、116、117‧‧‧透光圖案

120‧‧‧中間層基板

121、122、123、124、125、126、127‧‧‧圖案化貫通孔

130‧‧‧電路基板

120a、130a‧‧‧第一面

120b、130b‧‧‧第二面

140a、140b、140c‧‧‧顯示單元

150a、150b、150c、150d‧‧‧彈性導電體

200‧‧‧控制晶片

Claims (9)

1. 一種觸控式顯示裝置，包括：一薄膜，具有多個透光圖案；一中間層基板，具有一第一面、一第二面以及多個圖案化貫通孔，該中間層基板的該第一面結合於該薄膜，其中該些圖案化貫通孔的位置分別與該些透光圖案的位置相對應；一電路基板，結合於該中間層基板的該第二面，並配置一控制晶片；多個顯示單元，配置在該電路基板上分別對應該些圖案化貫通孔之位置，且耦接該控制晶片；以及其中該些透光圖案中至少其中之一作為至少一觸控區域，該至少一觸控區域利用該至少一彈性導電體耦接該控制晶片，且該控制晶片藉由偵測該至少一觸控區域上的電容變化狀態以進行觸控偵測動作。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控式顯示裝置，其中該控制晶片配置在該電路基板的一第二面。
3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控式顯示裝置，其中該控制晶片包括：一控制電路，用以依據至少一觸控訊號來輸出一驅動訊號；一顯示驅動電路，耦接該控制電路，依據該驅動訊號來驅動該些顯示單元；以及 一觸控偵測電路，耦接在該控制電路與該至少一觸控區域之間，用以產生該至少一觸控訊號。
4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控式顯示裝置，其中該中間層基板為非透明材料基板。
5. 如申請專利範圍第1項所述的觸控式顯示裝置，其中該至少一彈性導電體為金屬彈簧。
6. 如申請專利範圍第1項所述的觸控式顯示裝置，其中該些顯示單元分別發送多種波長的可見光。
7. 如申請專利範圍第6項所述的觸控式顯示裝置，其中各該顯示單元為發光二極體晶粒。
8. 如申請專利範圍第1項所述的觸控式顯示裝置，更包括：多數個導光膠體，填滿在非對應該至少一觸控區域的圖案化貫通孔中。
9. 如申請專利範圍第1項所述的觸控式顯示裝置，其中該電路基板為印刷電路板。